推荐收藏！算法岗最常被问到的数据结构面试题总结！

节前，我们组织了一场算法岗技术&面试讨论会，邀请了一些互联网大厂朋友、参加社招和校招面试的同学，针对算法岗技术趋势、大模型落地项目经验分享、新手如何入门算法岗、该如何准备、面试常考点分享等热门话题进行了深入的讨论。

今天分享给大家算法岗最常考的数据结构的面试题，希望对后续找工作的有所帮助。喜欢记得点赞、收藏、关注。更多技术交流&面经学习，可以文末加入我们交流群。

1. 两数之和

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出和为目标值 target 的那两个整数，并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

示例1：

输入：nums = [2,7,11,15], target = 9

输出：[0,1]

解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9 ，返回 [0, 1]

示例 2：

输入：nums = [3,2,4], target = 6

输出：[1,2]

示例 3：

输入：nums = [3,3], target = 6

输出：[0,1]

提示：

2 <= nums.length <= 104

-109 <= nums[i] <= 109

-109 <= target <= 109

只会存在一个有效答案

代码实现：

class Solution:
    def twoSum(self, nums: List[int], target: int) -> List[int]:
        for i in range(len(nums)):
            for j in range(i+1, len(nums)):
                if nums[i] + nums[j] == target:
                    return [i, j]

解题思路：嵌套遍历从数组中取出两个数相加，用嵌套的for循环，判断相加的结果是否满足要求，如果满足则用列表返回两个数据的索引。因为同一个元素不能重复出现，所以索引 j 从 i+1 开始遍历。

2. 两数相加

给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。

请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。

你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

示例1：

输入：l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]

输出：[7,0,8]

解释：342 + 465 = 807

示例 2：

输入：l1 = [0], l2 = [0]

输出：[0]

示例 3：

输入：l1 = [9,9,9,9,9,9,9], l2 = [9,9,9,9]

输出：[8,9,9,9,0,0,0,1]

提示：

每个链表中的节点数在范围 [1, 100] 内

0 <= Node.val <= 9

题目数据保证列表表示的数字不含前导零

代码实现：

class Solution:
    def addTwoNumbers(self, l1: Optional[ListNode], l2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        l1num, l2num = l1.val, l2.val
        i, j = 0, 0
        cur = l1
        while cur.next:
            cur = cur.next
            i += 1
            l1num += cur.val * 10 ** i
        cur2 = l2
        while cur2.next:
            cur2 = cur2.next
            j += 1
            l2num += cur2.val * 10 ** j
        sumnum = l1num + l2num
        result = ListNode()
        cur = result
        for s in str(sumnum)[::-1]:
            cur.next = ListNode(int(s))
            cur = cur.next
        return result.next

解题思路：先按照逆序的方式将 l1 和 l2 两个链表转化成对应的整数，转化时依次将第 i 个节点的数字乘 10 的 i 次方，并全部相加，i 从 0 开始。得到两个整数，计算两个整数之和。然后将整数之和倒序保存到链表中，每个节点一个数字。我采用的方式是将两数之和转换成字符串倒着遍历，再将每个数字转换回整数，然后创建节点添加到链表中。

3. 无重复字符的最长子串

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

示例1：

输入: s = "abcabcbb"

输出: 3

解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。

示例 2:

输入: s = "bbbbb"

输出: 1

解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b"，所以其长度为 1。

示例 3:

输入: s = "pwwkew"

输出: 3

解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke"，所以其长度为 3。

请注意，你的答案必须是 子串 的长度，"pwke" 是一个子序列，不是子串。

提示：

0 <= s.length <= 5 * 104

s 由英文字母、数字、符号和空格组成

代码实现：

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        length = 0
        for i in range(len(s)):
            slist = []
            for j in range(i, len(s)):
                if s[j] not in slist:
                    slist.append(s[j])
                else:
                    break
            length = max(length, len(slist))
        return length

解题思路：遍历字符串的索引，以每一个索引位为标志位，从标志位往后找最长的子串。最长子串的判断方式用列表实现，如果连续的字符不在列表中，则添加进列表，遇到重复的字符时跳出内循环。循环结束后计算列表的长度，并更新当前的最长长度。每次移动标志位，清空用于保存字符的列表。

4. 寻找两个正序数组的中位数

给定两个大小分别为 m 和 n 的正序（从小到大）数组 nums1 和 nums2。请你找出并返回这两个正序数组的 中位数 。

算法的时间复杂度应该为 O(log (m+n)) 。

示例1：

输入：nums1 = [1,3], nums2 = [2]

输出：2.00000

解释：合并数组 = [1,2,3] ，中位数 2

示例 2：

输入：nums1 = [1,2], nums2 = [3,4]

输出：2.50000

解释：合并数组 = [1,2,3,4] ，中位数 (2 + 3) / 2 = 2.5

提示：

nums1.length == m

nums2.length == n

0 <= m <= 1000

0 <= n <= 1000

1 <= m + n <= 2000

-106 <= nums1[i], nums2[i] <= 106

代码实现：

class Solution:
    def findMedianSortedArrays(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> float:
        m = len(nums1)
        n = len(nums2)
        if m > n:
            return self.findMedianSortedArrays(nums2,nums1)
        k = (m + n + 1)//2
        left = 0
        right = m
        while left < right :
            m1 = left +(right - left)//2
            m2 = k - m1
            if nums1[m1] < nums2[m2-1]:
                left = m1 + 1
            else:
                right = m1
        m1 = left
        m2 = k - m1 
        c1 = max(nums1[m1-1] if m1 > 0 else float("-inf"), nums2[m2-1] if m2 > 0 else float("-inf") )
        if (m + n) % 2 == 1:
            return c1
        c2 = min(nums1[m1] if m1 < m else float("inf"), nums2[m2] if m2 <n else float("inf"))
        return (c1 + c2) / 2

解题思路：此题在Leetcode上的难度是困难，属于等级最高的难度（简单、中等、困难），困难的原因是要求时间复杂度为O(log (m+n))。主要目的是考算法思路，并且要提交者自己实现算法。如果没有时间复杂度的要求，实现其实很简单，如下代码就可以通过力扣的用例(甚至可以更简单，导入一个求中位数的函数)：

class Solution:
    def findMedianSortedArrays(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> float:
  nums = sorted(nums1 + nums2)
  if len(nums) % 2 == 0:
      return (nums[int(len(nums) // 2) - 1] + nums[int(len(nums) // 2)]) / 2
  else:
      return nums[len(nums) // 2]

因为要求时间复杂度为 O(log (m+n))，我一开始也没有想到好的方法，所以参考了力扣用户powcai的答案。两个数组都是正序排列的，所以找到中位数的策略是从两个数组中找出排序在前一半的数据，中间的数字就是中位数。也就是找出第 k 大的那个数字，k 是两个数组长度之和的一半，或中间的两个数（k, k+1）。

假如使用遍历，时间复杂度将会是 O(m+n)，为了将时间复杂度降到题目要求的O(log (m+n))，需要使用二分法的方式查找。遍历是每次排除一个数据不是第 k 大，二分查找每次排除 k/2 个数据不是第 k 大。在这个思路的基础上，结合上面的代码就可以分析出解题办法了。如果你需要了解更详细的解题细节，可以自己再搜索更多的参考答案。

5. 最长回文子串

给你一个字符串 s，找到 s 中最长的回文子串。

如果字符串的反序与原始字符串相同，则该字符串称为回文字符串。

示例 1：

输入：s = "babad"

输出："bab"

解释："aba" 同样是符合题意的答案。

示例 2：

输入：s = "cbbd"

输出："bb"

提示：

1 <= s.length <= 1000 s 仅由数字和英文字母组成

代码实现：

class Solution:
    def longestPalindrome(self, s: str) -> str:
        max_length = 1
        start_index = 0
        i = 0
        while i < len(s):
            length = 1
            left = i - 1
            while left >= 0 and s[left] == s[i]:
                length += 1
                left -= 1
            right = i + 1
            while right < len(s) and s[right] == s[i]:
                length += 1
                right += 1
                i += 1
            while left >= 0 and right < len(s) and s[left] == s[right]:
                length += 2
                left -= 1
                right += 1
            if length > max_length:
                max_length = length
                start_index = left+1
            i += 1
        return s[start_index:start_index+max_length]

解题思路：要找到字符串 s 中的最长回文子串，需要找到最长回文子串的长度 max_length 和回文子串的开始索引 start_index 。因为 s 的长度最短为1，所以 max_length 最小为 1，start_index 初始为 0，以此为初始值，当找到更长的回文子串时更新两者的值。

遍历字符串的每一个字符，以每一个字符为标志位，判断标志位左侧的字符是否与标志位的字符相同，如果相同则继续向左找，每找到一个字符，回文子串的长度加1，右侧也同理。这样可以找到标志位两侧与标志位相同的所有连续字符，包含了奇数个和偶数个两种情况。

找完与标志位相同的连续字符后，再继续找左边的字符与右边的字符相同的情况，此时每找到一对相同的字符，回文子串的长度加2，直到两边的字符不同或到达字符串 s 的边界。完成后判断此次找到的最长回文长度和前面找到的长度，如果更长就更新 max_length 和 start_index 的值。

进阶：本文使用 while 循环，在向右找到与标志位相同的连续字符时，标志位的索引 i 也加1，这样可以减少 while 的遍历次数，提高程序的运行效率，跑Leetcode上提供的用例可以缩短5倍左右的时间。（同时，在这种方式的循环中，不需要向左寻找与标志位相同的连续字符，代码不会执行到。上面还保留着向左寻找的代码，是为了与解题思路保持一致，方便理解。）

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